以下是一份初二阿基米德原理试题及答案,以及相关例题。请注意,这些试题和答案仅供练习之用,实际考试中请以学校或老师提供的试题和答案为准。
一、阿基米德原理试题:
1. 浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于什么?
A. 物体所受的重力
B. 物体排开的液体所受的重力
C. 物体排开的液体所受的重力与物体所受的重力之差
D. 物体排开的液体所受的重力与物体浸入液体中的体积之比
2. 假设一个物体在水中漂浮,它所受到的浮力为F1,如果将它放入另一种液体中,它也漂浮,那么它受到的浮力为F2,则F1和F2的关系是什么?
A. F1 = F2
B. F1 > F2
C. F1 < F2
D. 无法确定
3. 根据阿基米德原理,物体在液体中所受的浮力大小与哪些因素有关?
A. 液体的密度和物体的密度
B. 液体的密度和物体的形状
C. 物体浸入液体中的深度和时间
D. 物体浸入液体中的体积和时间
4. 如果一个物体在水中下沉,那么它受到的浮力一定小于它的重力吗?请说明理由。
二、阿基米德原理例题:
例题:一个重为5N的物体,浸没在水中时受到的浮力为3N,则该物体受到的合力是多少?方向如何?物体将会怎样运动?
答案:物体受到的合力为0N,方向向下,由于浮力大于重力,所以物体将下沉。
三、阿基米德原理应用题:
应用题:一个边长为10cm的正方体铁块,浸没在水中时受到的浮力是多大?如果将它浸没在密度为0.8g/cm³的煤油中,受到的浮力又是多少?(g取10N/kg)
答案:正方体铁块的体积V = (10cm)³= 1000cm³,根据阿基米德原理,铁块受到的浮力F =ρgV = 1 × 10³kg/m³ × 10N/kg × 1000cm³ = 1N;将它浸没在密度为0.8g/cm³的煤油中时,由于煤油的密度小于水的密度,所以铁块仍然浸没在煤油中,此时受到的浮力F’ =ρgV = 0.8 × 10³kg/m³ × 10N/kg × 1000cm³ = 8N。
四、阿基米德原理相关问题:
假设一个长方体铁块在水中悬浮,它的长、宽、高分别为5cm、3cm、1cm,那么它受到的浮力是多少?为什么?
答案:根据悬浮的定义可知,长方体铁块所受的浮力与其重力相等。因此,该铁块受到的浮力为F = G = mg = ρVg = 7.8 × 10³kg/m³ × (5 × 3 × 1) × 10N/kg = 13.8N。这是因为浮力是物体上下表面所受的压力差造成的,当物体在液体中悬浮时,其上表面受到的压力与大气压力抵消,而下表面所受的压力则被浮力抵消,所以浮力等于物体的重力。
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题目:
一个边长为L的正方体浸没在水中,其上表面与水面相平。已知正方体的密度为ρ,水的密度为ρ水。求正方体上表面受到水的压强和压力。
答案:
正方体上表面受到水的压强为ρ水gL^2,压力为ρ水gL^3。
例题:
一个边长为2cm的正方体浸没在水中,其上表面与水面相平。已知正方体的密度为2.7 × 10³kg/m³,水的密度为1 × 10³kg/m³。求正方体上表面受到水的压强和压力。
解:
正方体的体积为2cm × 2cm × 2cm = 8cm³,浸没在水中时受到的浮力为F浮 =ρ水gV = ρ水g × 8cm³ = 8N。
上表面受到水的压强为ρ水g × 2cm = 2N/m² × 9.8N/kg × 2 × 10⁻³m = 39.2Pa。
上表面受到水的压力为F = pS = 39.2Pa × 2 × 10⁻³m² = 0.784N。
以下是一份初二阿基米德原理试题及答案和相关例题的常见问题:
一、试题
1. 什么是阿基米德原理?
答案:阿基米德原理是指物体在液体中所受浮力等于它排开的液体的重力。
2. 阿基米德原理的应用有哪些?
答案:阿基米德原理可以用来判断物体在液体中的浮沉、计算物体的浮力、测量不规则物体的体积等。
例题:一个质量为1kg的金属块,放入水中受到的浮力为2N,求这个金属块的密度是多少?
常见问题:
1. 如何用阿基米德原理求物体的浮力?
2. 阿基米德原理是否适用于气体?
3. 物体在液体中悬浮或漂浮时,浮力等于重力,那么物体密度和液体密度有什么关系?
4. 如何用阿基米德原理测量未知物体的密度?
5. 阿基米德原理是否适用于其他类型的液体或气体?
二、答案
1. 阿基米德原理是指物体在液体中所受浮力等于它排开的液体的重力。这个原理可以用来判断物体在液体中的浮沉、计算物体的浮力、测量不规则物体的体积等。
2. 阿基米德原理同样可以应用于气体。当物体在气体中受到向上的浮力和向下的重力时,浮力也等于排开的气体的重力。
三、例题解答
根据阿基米德原理,已知金属块的质量为1kg,受到的浮力为2N,那么这个金属块的密度可以通过以下公式计算:密度 = 质量 / 体积,其中体积 = 浮力 / 液体密度g。代入已知量可得:1kg / 体积 = 1kg / (2N / 1kg/dm^3 9.8N/kg) = 500dm^3。所以这个金属块的密度为500kg/dm^3。
四、常见问题解答
1. 如果一个物体在液体中漂浮或悬浮时,浮力等于重力,那么物体密度和液体密度的关系是什么?
答:当物体在液体中漂浮或悬浮时,物体密度小于液体密度。因为物体漂浮或悬浮时,它的重力等于浮力,而重力等于质量,质量又等于密度乘以体积,所以物体的密度小于液体的密度。
2. 如何用阿基米德原理测量未知物体的密度?
答:可以使用阿基米德原理来测量未知物体的密度。首先将物体放入水中,观察它是否漂浮、悬浮或下沉。如果漂浮或悬浮,则根据阿基米德原理可计算出它的密度;如果下沉,则可以根据受力平衡条件来计算它的密度。同时,为了得到更准确的测量结果,可以使用其他液体进行多次测量以减小误差。
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